Устройство для определения размеров микрочастиц в суспензиях

(19) 1) 4 6 01 В 15/02 ГОСУД А ПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЕ(57) Изобретение относится к анали ческому приборостроению и может бы использовано для контроля технолог ческих процессов в микробиологичес промышленности. С целью повышения точности измерений введены две щеле вые диафрагмы, расположенные перпен дикулярно друг другу и установленны между полевой диаФрагмой и фотоприе никами осесимметрично и перпендикулярно оптической оси, что позволяет более точно измерить размер частицы путем исключения побочных максимумо в диаграмме рассеяния. 1 ил. титьи- кой ледовательго приборое ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР 11 ТИЙ(56) Патент США У 3361030,кл. 356-103, 1963.Патент США Мф 3835315,кл. 250-218, 1972. СТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМИКРОЧАСТИЦ В СУСПЕНЗИЯХ1 12Изобретение относится к аналитическому приборостроению, конкретнеек технике проточных оптических анализаторов, предназначено для скоростного анализа суспензий, и может бытьиспользовано для контроля технологических процессов в микробиологическойпромышленности,Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг.2 - диафрагма, сечение плоскостью, перпендикулярнойоптической оси системы.Устройство содержит источник 1 излучения, фокусирующий объектив 2,сопло 3 для подачи пробы в счетныйобъем, формирующую оптику 4 и фотоприемники 5. формирующая оптика содержит фокусирующее устройство б,устройство 7 устранения прямого зондирующего луча и полевую диафрагму 8.За последней установлена кольцеваядиафрагма 9 и набор щелевых, апертурных диафрагм 1 О. При этом угловаяапертура кольцевой диафрагмы составляет величину 4 и равна ширине щелевых диафрагм, а угловая апертура щеле.вых диафрагм -. Щелевые диафрагмыустановлены осесимметрично относительно оптической оси 11 друг за другом. За апертурными диафрагмами установлен формирующий узел 12, обеспечивающий выделение оптических каналов,соответствующих каждой апертурнойдиафрагме по их числу (набор объективов), фотоприемники связаны с системой 13 обработки сигналов.Устройство работает следующим образом. Луч источника 1 объективом 2 фокусируется в счетный объем. Частицы пробы пересекают счетный объем и генерируют рассеянный поток, который попадает в формирующую оптику 4. Фокусирующее устройство 6 собирает рассеянный поток в полевой диафрагме 8, после чеГо расходящийся поток падает на систему кольцевой и щелевых диафрагм 9 и 10. Система кольцевой и щелевых диафрагм 9 и 10 выделяет составляющие рассеянного потока, соответствующие выделенным углам в диафрагме рассеяния. Формирующий узел 12 обеспечивает разделение указанных составляющих рассеянного потока на соответствующие оптические каналы и разведение их на соответствующие23087 2фотоприемники. Фотоприемники вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные мощности потока.Работа устройства основана натом, что для частиц, размеры которых г удовлетворяют условиюг ) /,10 1520 25 30 35 40 45 5055 диаграмма рассеяния представляет собой интенсивный нулевой лепесток, направленный вперед вдоль зондирующего луча, и набор менее интенсивных побочных максимумов, соответствующих большим углам рассеяния, чем нулевой лепесток. При этом ширина нулевого лепестка имеет порядок, определяемый по формуле7 уу Ф ЛЮФ -3 и обратно;пропорциональна размеру частицы. Как следует иэ описания конструкции апертурных диафрагм, мощность потока, рассеиваемого частицами в цределах измеренного диапазона размеров в кольцевую диафрагму 9, пропорциональна яркости 1 (О ) рассеивающего источника под углом 0 , т,е. амплитуде нулевого лепесто ка рассеяния. В щелевую диафрагму 10 попадает рассеянный поток в пределах. нулевого и побочных лепестков диафрагмы. Однако щелевая диафрагма в значительной степени подавляет вклад в регистрируемый поток побочных максимумов, так как исключает большую часть углового пространства, соответствующую большим углам, где расположены побочные максимумы. Поэтому мощность регистрируемого светового потока 1 в данном случае определяется рассеянием в пределах нулевого лепестка диафрагмы, В этом случае отношение сигналов рассеяния в каналах, соответствующих кольцевой и щелевой апертурам, обратно пропорционально ширине нулевого лепестка в измерении, соответствующем протяжной части щели, т.е. обратно пропорционально размеру частиц г в этом измерении.Очевидно, что оптимальные размеры кольцевой диафрагмы находятся из, условия, чтобы ее угловая ширина была значительно" уже, чем ширина нулевого лепестка для частиц, соответствующих верхнему пределу измеряемых размеров. г 4, т.е.1223087 4оптику дополнительно введены две ди-,афрагмы в виде перпендикулярных другдругу щелей, расположенных осесимметрично и перпендикулярно оптическойоси между полевой диафрагмой и фотоприемниками, при этом угловая апертура кольцевой диафрагмы Д равнаширине щелевых диафрагм и определяется из условияЬ 1 7 ЛФ3 К г 1 7ул -3 Длина щелевой диафрагмы должна быть такой, чтобы полностью перекрывать нулевой лепесток для частиц, соответствующих нижнему пределу интервала измеряемых размеров га, т.е.вАга,формула изобретения О Устройство для определения размеров микрочастиц в суспензиях, содержащее установленные последовательно источник излучения, фокусирующий объектив, сопло для подачи суспензии в счетный объем, формирующую оптику, включающую полевую и кольцевую диафрагмы, фотоприемники, систему обра-, ботки сигналов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в формирующую 15 20 Риз Ф,Ятель Н.Стукова.Гербеу Корректор С.Шекм 1703/44 Тираж 778НИИПИ ГосударственноГо комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,дписное Зак 4 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная Соста едактор Н.Рогулич Техрегде г - верхний предел измеряемогодиапазона размеров; - рабочая длина волны источника излучения, а угловая апертура щелевых диафрагмопределяется иэ условия (2.7 Л)4 ф Э где г - нижний предел измеряемого а диапазона размеров частиц.